一、双电源自动转换开关基础知识
(一)ATSE 的定义与功能
(二)ATSE 的分类与结构特点
- 按转换方式分类
PC 级 ATSE:由开关本体和控制单元组成,开关本体为专用负荷开关,不具备过载和短路保护功能,结构紧凑,转换时间短(通常 < 100ms),适用于对供电连续性要求高的场合。
CB 级 ATSE:以断路器为基础,具备过载和短路保护功能,转换时间相对较长(通常 100-500ms),适用于需要电源保护的场景。
- 按数分类
两(2P):用于单相电源切换
三(3P):用于三相三线制电源切换
四(4P):用于三相四线制电源切换,可隔离中性线
- 按控制方式分类
自投自复型:常用电源恢复正常后自动切回
自投不自复型:备用电源投入后需手动切回
手动型:仅支持手动切换
(三)ATSE 的工作原理
二、ATSE 操作前的准备工作
(一)人员资质与安全要求
- 操作人员资质
需具备高压电工或低压电工操作证
熟悉 ATSE 的结构、原理及操作流程
经过专业培训并通过考核
- 安全防护装备
绝缘手套、绝缘靴
验电器、接地线
安全帽、防护服
万用表、钳形电流表(用于参数检测)
(二)设备检查与环境确认
- ATSE 本体检查
外壳无破损、变形,标识清晰
接线端子无松动、发热痕迹
操作机构无卡滞,机械联锁正常
控制面板指示灯显示正常(电源指示、运行状态指示)
- 电源系统检查
常用电源和备用电源电压正常(三相电压 380V±10%,单相电压 220V±10%)
电源频率稳定(50Hz±0.5Hz)
两路电源相位差符合要求(三相电源相位差≤10°)
- 环境条件确认
室内温度:-5℃~+40℃
相对湿度:≤95%(无凝露)
无腐蚀性气体、粉尘及剧烈振动
周围无障碍物,便于操作和维护
(三)文件与资料准备
- 设备技术文件
ATSE 产品说明书
电气原理图、接线图
安装调试报告
维护保养手册
- 操作记录表格
操作时间、操作人员
电源切换前后的参数记录
异常情况及处理措施
三、ATSE 手动操作流程
(一)PC 级 ATSE 手动切换操作
1. 常用电源切至备用电源
检查控制面板指示灯,确认常用电源(M)接通,备用电源(T)断开,负载由常用电源供电。
断开负载侧非重要负荷,减轻切换时的冲击
确认备用电源已正常供电(可通过万用表检测备用电源电压)
找到面板上的 “手动 / 自动” 切换按钮,将开关拨至 “手动” 位置
按下 “备用电源合” 按钮,观察机械指示和指示灯变化:
常用电源开关(M)应先断开,备用电源开关(T)后闭合
面板上 “备用电源指示” 灯亮起,“常用电源指示” 灯熄灭
机械指示牌显示 “T ON”
用钳形电流表检测各相电流,确认负载正常运行
检查 ATSE 内部无异常声响、发热现象
2. 备用电源切回常用电源(自投不自复型)
检测常用电源电压、频率正常,符合切换条件。
将 “手动 / 自动” 开关拨至 “手动” 位置
按下 “常用电源合” 按钮,观察切换过程:
备用电源开关(T)先断开,常用电源开关(M)后闭合
面板指示灯恢复常用电源供电状态
机械指示牌显示 “M ON”
逐步投入断开的非重要负荷,观察 ATSE 运行状态。
(二)CB 级 ATSE 手动操作
1. 带保护功能的手动切换
根据负载容量,调整断路器的过载长延时(Ir1)、短路短延时(Ir2)和瞬时(Ir3)保护参数
示例:对于 100A 负载,Ir1 设为 100A(1.0In),Ir2 设为 500A(5In),Ir3 设为 1000A(10In)
按下 “常用电源合闸” 按钮,若断路器因保护动作未合闸,需检查:
负载是否过载
线路是否存在短路故障
保护参数设置是否合理
排除故障后,按下 “复位” 按钮,再重新合闸
2. 故障跳闸后的手动复位
查看断路器面板的故障指示(如过载、短路指示灯)
用万用表检测线路绝缘电阻(相间及对地≥0.5MΩ)
检查负载设备是否正常
旋转断路器上的 “复位” 旋钮,解除保护锁定
按下 “合闸” 按钮,恢复供电
四、ATSE 自动操作流程
(一)自动转换模式设置
- 控制面板参数配置
进入 “设置模式”,选择 “自投自复” 或 “自投不自复” 模式
设置电压异常判定阈值(如常用电源电压低于 80% Un 时触发切换)
设定切换延时时间(通常 1-10s,避免暂态电压波动导致误切换)
- 联动功能配置(如需)
与消防系统联动:火灾时强制切换至备用电源
与 BA 系统通信:通过 RS485 接口上传状态信号
与发电机联锁:备用电源为发电机时,设置发电机启动延时
(二)常用电源异常时的自动切换
1. 自动检测与切换过程
检测单元实时监测常用电源三相电压、频率
当电压低于设定阈值(如 70% Un)且持续时间超过延时设定(如 2s),判定为电源异常
控制单元发出指令,断开常用电源开关(M)
经过短暂延时(10-50ms)后,闭合备用电源开关(T)
面板 “备用电源指示” 灯亮起,同时输出切换信号至监控系统
2. 自动切换后的状态监控
检测备用电源供电稳定性
记录切换时间、原因及相关参数
若备用电源同时异常,ATSE 应保持当前状态并发出报警
(三)自投自复模式下的自动切回
常用电源恢复检测
当常用电源电压恢复至正常范围(如≥90% Un)且持续 5s 以上
检测单元发出恢复信号
切回操作流程
控制单元启动切回延时(可设为 1-30min,避免电源波动)
断开备用电源开关(T),闭合常用电源开关(M)
面板状态指示灯恢复常用电源供电显示
五、场景下的操作流程
(一)消防状态下的强制切换
消防联动触发条件
接收到消防控制中心的 DC24V 联动信号
手动按下 ATSE 面板上的 “消防强制” 按钮
强制切换操作
ATSE 立即断开常用电源,切换至备用电源(无论备用电源是否正常,部分型号具备优先切换功能)
锁定切换状态,禁止手动干预
输出消防状态信号至消防控制室
(二)发电机作为备用电源的切换
发电机联动流程
常用电源异常时,ATSE 发出启动信号至发电机控制柜
发电机启动并建压(通常需要 10-30s)
检测发电机电压、频率稳定后,切换至发电机供电
发电机停机切回操作
常用电源恢复正常后,ATSE 先断开发电机开关
延时设定时间(如 5min)让发电机冷却
切换至常用电源,同时发出停机信号至发电机
(三)双电源测试操作流程
定期测试计划
每月进行一次自动切换测试
每年进行一次带负载切换测试
测试步骤
记录当前负载电流、电压参数
手动触发测试按钮,模拟常用电源异常
观察切换时间(PC 级≤100ms,CB 级≤500ms)
测试完成后恢复至正常状态,记录测试结果
六、操作注意事项与安全规范
(一)通用安全注意事项
停电操作要求
进行内部检修前,必须断开两路电源并悬挂 “禁止合闸” 警示牌
使用验电器确认 ATSE 进线端无电压
对进线端进行接地处理,防止感应电伤人
带电操作限制
严禁在带电状态下拆卸控制面板或主回路端子
如需带电检测,应使用绝缘工具,保持安全距离(低压≥0.1m,高压≥0.7m)
(二)操作禁忌
禁止超容量操作
ATSE 的额定电流必须大于负载的工作电流(通常按 1.2-1.5 倍负载电流选择)
严禁在过载状态下强行切换
相位匹配要求
三相电源切换时,必须两路电源相位一致
新安装或检修后,需用相序表检测相位,避免反相导致设备损坏
(三)异常情况处理
切换失败处理
检查控制电源是否正常(AC220V 或 DC24V)
测试操作机构线圈电阻(通常 100-500Ω),若异常则更换线圈
检查机械联锁是否卡滞,添加润滑剂或更换零件
过载跳闸处理
检查负载是否超过 ATSE 额定容量
排查线路是否存在短路或接地故障
确认无误后,复位断路器并逐步投入负载
七、ATSE 的维护保养流程
(一)日常维护项目
每日检查内容
面板指示灯状态(电源指示、运行状态、故障报警)
内部有无异常声响或异味
外壳温度(≤55℃,可用红外测温仪检测)
每月维护项目
紧固接线端子(力矩扳手按标准力矩拧紧,如 M8 端子力矩 12-14N・m)
清洁外壳及内部灰尘(用压缩空气吹扫,压力≤0.2MPa)
测试机械联锁灵活性(手动操作 5 次,无卡滞现象)
(二)年度检修流程
断电检修准备
制定检修计划,通知相关部门做好停电准备
准备工具及备件(断路器、接触器、指示灯等)
内部检修项目
检查触头磨损情况(触头厚度磨损超过 1/3 时更换)
测试绝缘电阻(主回路相间及对地≥10MΩ,控制回路≥2MΩ)
校验保护参数(使用继电保护测试仪模拟过载、短路故障)
功能测试
自动切换功能测试(模拟常用电源异常,记录切换时间)
消防联动测试(触发消防信号,确认强制切换功能)
通讯功能测试(通过上位机读取 ATSE 状态数据)
(三)润滑与防腐处理
操作机构润滑
对转轴、齿轮等活动部件涂抹耐高温润滑脂(如锂基脂)
每年一次,避免润滑脂干涸导致卡滞
防腐处理
对外壳生锈部位进行除锈、涂漆处理
潮湿环境中增加防潮加热器(功率按柜体体积 1-2W/L 配置)
八、典型故障排查与处理流程
(一)电源正常但无法自动切换
故障现象 | 可能原因 | 处理措施 |
---|---|---|
常用电源异常,ATSE 不切换 | 检测单元故障 | 更换检测模块,重新校准参数 |
控制电源失电 | 检查控制回路熔断器(如 10A),更换损坏元件 | |
切换延时设置过长 | 缩短延时时间(如从 10s 调整至 2s) |
(二)切换后备用电源无输出
故障现象 | 可能原因 | 处理措施 |
---|---|---|
备用电源开关合闸后无电压 | 备用电源进线故障 | 检查备用电源断路器是否合闸,线路是否断线 |
开关触头氧化 | 拆卸触头,用砂纸打磨接触面,涂抹导电膏 | |
CB 级 ATSE 保护跳闸 | 检查负载是否短路,复位断路器并调整保护参数 |
(三)切换过程中出现异响
故障现象 | 可能原因 | 处理措施 |
---|---|---|
操作机构发出卡滞声 | 机械部件磨损 | 更换磨损的齿轮、轴承,添加润滑脂 |
联锁装置错位 | 调整机械联锁位置,切换顺序正确 | |
电动机故障 | 测量电动机绕组电阻(三相平衡度≤5%),更换电动机 |
九、操作流程优化与管理规范
(一)操作标准化管理
操作票制度
制定统一的 ATSE 操作票格式,包括:
操作任务、时间、操作人员
操作前检查项目、步骤
监护人签字确认栏
培训与考核
每年组织 ATSE 操作培训,内容包括:
设备原理、结构讲解
模拟操作训练
应急故障处理演练
考核合格后方可上岗操作
(二)智能化管理升级
远程监控系统
配置智能监控模块,实现:
实时监测 ATSE 运行参数(电压、电流、功率)
远程控制切换操作
故障预警与历史数据查询
大数据分析应用
收集切换记录、故障数据,分析:
电源可靠性趋势
ATSE 使用寿命预测
操作流程优化建议
(三)应急预案制定
切换失败应急处理
备用电源无法投入时,立即启动手动切换
若手动切换也失败,启用临时发电装置
记录故障现象,联系专业人员检修
火灾应急处理
接到消防信号后, ATSE 强制切换至备用电源
派人现场监视 ATSE 运行状态
火灾扑灭后,检查 ATSE 绝缘性能
十、行业标准与规范参考
- 国家标准
GB/T 14048.11-2013《低压开关设备和控制设备 第 6-1 部分:多功能电器 转换开关电器》
GB 50052-2009《供配电系统设计规范》(对双电源切换的要求)
- 行业标准
DL/T 5153-2014《火力发电厂厂用电设计技术规程》(电厂 ATSE 配置要求)
JGJ 16-2008《民用建筑电气设计规范》(高层建筑 ATSE 应用规定)
- 标准
IEC 60947-6-1:2011《Low-voltage switchgear and controlgear - Part 6-1: Multi-function equipment - Transfer switching equipment》
NFPA 70《National Electrical Code》(美国电气规范中关于双电源切换的要求)